电源技术中的应用于太阳能光伏电站并网逆变电源系统

1. 系统功能说明 　　使用LPCS2000B开发的风光太阳能光伏电站逆变电源系统，主要功能是将太阳能电池发出的直流电逆变成三相交流电送入电网。并解决并网逆变中的最大转换效率、谐波干扰、保护等问题。 　　2. 系统功能框图 　　3. 系统控制部分描述 　　控制部分完成的功能是控制功率部分产生与电网同相位的电压,并跟踪实际输出功率,使电源的输出功率与太阳能电池的最大输出功率相等. 　　控制部分是LPCS2000B 电源控制板,控制板的核心器件是Ti 公司生产的工业DSPTMS320F2801.通过DSP 多通道高速ADC 采样分别监测电网电压、太阳能电池端电压、太阳能电池输出电流、直流 太阳能光伏电站并网逆变电源系统是现代可再生能源领域中的关键技术之一，其目的是高效地将太阳能电池板产生的直流电转化为适合电网接入的三相交流电。这种系统在设计上不仅需要考虑转换效率，还要解决谐波干扰、保护机制以及电磁兼容性等一系列问题。 1. **系统功能**：LPCS2000B逆变电源系统的核心任务是将太阳能电池的直流电逆变后送入电网，同时优化转换效率，减少谐波污染，并具备保护机制以应对各种运行状况。这包括最大功率点跟踪（MPPT）功能，以确保在不同光照条件下太阳能电池能输出最大功率。 2. **控制部分**：控制部分由LPCS2000B电源控制板实现，其中采用的是TI公司的工业级DSP TMS320F2801。该器件通过多通道高速ADC采样实时监测电网电压、电池端电压、输出电流及直流调压电压，确保输出与电网同步并追踪最大功率。 3. **系统控制策略**：通过DSP产生的控制信号驱动功率开关管，产生正弦波输出，同时，系统可以通过本地控制或RS232远程控制进行操作。 4. **功率转换**：太阳能电池方阵产生的直流电经过直流调压电路转化为100Hz的馒头波，再通过全桥换向电路转变为50Hz的双极性交流电，最后通过三相变压器与电网耦合。 5. **MPPT技术**：最大功率点跟踪是提高太阳能利用率的关键，通过干扰观测控制算法实时调整负载，使得光伏阵列始终工作在其最佳功率点。 6. **系统保护**：并网保护包括多种功能，如低电压、过电压、低频率、过频率、过电流保护以及孤岛保护。孤岛效应是指逆变器在失去电网参考时仍继续供电，系统通过被动和主动两种孤岛检测技术防止其发生。 7. **电磁兼容性**：为减少电磁干扰，系统采取了滤波、避雷、接地和电磁屏蔽等措施。滤波器用于消除导线间的干扰，避雷器保护设备免受雷击，良好的接地设计保证系统稳定，而电磁屏蔽则降低内部电路间的干扰。 总结来说，太阳能光伏电站并网逆变电源系统是一个复杂的集成系统，它融合了电源转换技术、控制策略、电力电子技术、保护机制以及电磁兼容性设计等多个方面，旨在实现高效、安全的太阳能并网发电。随着可再生能源的不断发展，这类技术将持续优化，提高能源利用效率，促进清洁能源的大规模应用。